1、实 验 报 告 评分: 实验题目:固体比热容的测量 83实验目的:采用混合法测固体(锌粒)的比热容。在热学实验中,系统与外界的热交换是难免的,因此要努力创造一个热力学孤立体系,同时对实验过程中的其他吸热、散热做出校正,尽量使二者相抵消,以提高实验的精度。实验原理:1.混合法测比热容(1)一个热力学孤立体系,开始处于平衡态,与外界发生热量交换后又达到新的平衡态。若体系中无化学反应或相变发生,则该体系获得(或放出)的热量为 (T1,T2为初温与终温) (1)(2)将mx的待测物加热到T后放入量热器内,达到热平衡(忽略实验过程中对外界的散热或吸热),则有: (2)(式中c为水的比热容。代表温度计的热
2、容量,其中V是温度计浸入到水中的体积)。2.系统误差的修正采取的措施(1)使系统近似孤立(2)采取补偿措施(3)缩短操作时间(4)严防有水附着在量热筒外(5)沸点校正(6)实验校正:在被测物体放入量热器前45min就开始测读量热器中水的温度,每隔1min读一次。当被测物体放入后,温度迅速上升,此时应每隔0.5min测读一次。直到升温停止后,温度由最高温度均匀下降时,恢复每分钟记一次温度,直到第15min截止。实验步骤:实验装置如(图1)(1)称出质量为250g的锌粒,放入试管中隔水加热(注意:水不能溅入)。在沸水中至少15min,才可以认为锌粒与水同温。水沸腾后测出大气压强p。(2)在锌粒加热
3、的同时,称出量热器内筒及搅拌器质量m1,然后倒入适量的水,并加入冰屑使水温降低到室温下34(注意:不能使筒外表有水凝结),利用公式(2)估算出水的质量m后,称出质量m1+m。(3)倒入锌粒前,一面用棒轻轻搅动,一面每隔一分钟测一次水温(注意:一定要待冰屑全部融化后才能开始测温),计时5分钟后将热好的锌粒迅速而准确地倒入量热器内(注意:不能使量热器中水溅出,又切勿碰到温度计),立即将盖盖好并继续搅拌(注意:搅拌不能太使劲),同时,每隔半分钟测一次水温。至水温均匀下降,每隔一分钟测一次水温,连续10min左右为止。(4)温度计浸没在水下的体积可用一个小量筒测得,先将水注入小量筒中,记下其体积V1,
4、然后将温度计插入水中,使温度计插入水中的体积与在量热筒中没入水中的体积相同(以从量热筒中取出温度计上水印为准),读出液面升高后的体积V2,则温度计插入量热筒水中的体积 (5)查表得到实验气压条件下水的沸点T,即作为锌粒加热后的温度。(6)作温度-时间曲线,求出T1和T2。(7)根据式(2)求出锌的比热cx,并和锌的标准比热比较,求出相对误差实验器材:量热器、温度计、物理天平、秒表、锌粒、试管、加热炉、小量筒数据处理:实验时室温:22.6,温度计浸入水中的体积:1ml,量热器质量:155.6g。 根据得: 实验原始数据:要求低于室温4度,不合要求!这样误差比较大 表一:加入锌粒前的水温加入锌粒后: 表二:加入锌粒后的水温中间升温没测出由实验数据作出的温度和时间的关系T-t曲线由图象知T2=26.95,T1=19.17根据得 实验虽然采取误差修正,但由于环境、仪器、人的判断存在误差,且只进行一次测量的原因,所以在一定误差范围内,实验所得到的锌的比热容是满足要求的没做思考题。